Dòng điện xoay chiều được dùng phổ biến trong đời sống và trong sản xuất. Vây câu hỏi đặt ra là, dòng điện xoay chiều có gì giống và khác dòng điện một chiều? Cách đo cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều như thế nào?
Để đi tìm câu trả lời minh bạch làm rỏ câu hỏi trên, mời các bạn cùng tìm hiểu qua nội dung bài 35 Các tác dụng của dòng điện xoay chiều – Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều chương II.
Hãy mô tả hiện tượng xảy ra trong mỗi thí nghiệm ở hình 35.1 và cho biết hiện tượng nào chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ.
- Xem: giải bài tập c1 trang 95 sgk vật lý lớp 9
– Đèn dây tóc nóng phát sáng: tác dụng nhiệt và tác dụng quang.
– Các đinh ghim sắt bị hút: Tác dụng từ
Như vậy, dòng điện xoay chiều có tác dụng: quang, nhiệt và từ.
Ngoài 3 tác dụng trên dòng điện xoay chiều còn có tác dụng: Dòng điện xoay chiều còn có tác dụng sinh lí. Dòng điện xoay chiều thường dùng có hiệu điện thế 220v nên tác dụng sinh lí rất mạnh, gây nguy hiểm chết người, đặc biệt là dòng điện trong mạng điện sinh hoạt.
Tác dụng sinh lí của dòng điện xoay chiều: Dòng điện có tác dụng sinh lí khi đi qua cơ thể người gây co giật, tim ngừng đập, thần kinh tê liệt, ngạt thở… nhưng để dòng diện phù hợp thì có thể đi qua cơ thể người, giúp chúng ta chữa một số bệnh. Chứng tỏ dòng diện có tác dụng sinh lí.HocTapHay.Com
Nêu các ứng dụng tác dụng hóa học của dòng điện: Dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ, tác dụng sinh lí.HocTapHay.Com
1. Thí nghiệm
Làm thí nghiệm như hình 35.2. Hiện tượng gì xảy ra khi ta đổi chiều dòng điện?
Làm lại thí nghiệm nhưng thay nguồn điện một chiều bằng nguồn xoay chiều 6V [hình 35.3]. Hiện tượng xảy ra với thanh nam châm có gì khác so với trường hợp dùng nguồn điện một chiều? Giải thích vì sao?
- Xem: giải bài tập c2 trang 95 sgk vật lý lớp 9
2. Kết luận
Khi đổi nguồn điện một chiều bằng nguồn điện xoay chiều lực từ lần lượt tác dụng lực hút, lực đẩy lên cực N của nam châm. Do dòng điện luân phiên đổi chiều.
1. Quan sát giáo viên làm thí nghiệm
a. Mắc mạch điện như hình 35.4. Dùng vôn kế và ampe kế một chiều có kí hiệu DC [hay -] để đo hiệu điện thế ở hai cực của nguồn điện một chiều và cường độ dòng điện trong mạch điện. Nếu ta đổi chiều dòng điện thì chiều quay của kim trên dụng cụ đo thay đổi thế nào?
b. Thay nguồn điện một chiều bằng nguồn xoay chiều có hiệu điện thế 3V, kim của vôn kế và ampe kế một chiều chỉ bao nhiêu?
c. Thay vôn kế và ampe kế một chiều bằng vôn kế và ampe kế có kí hiệu AC [hay ~], gọi là vôn kế và ampe ké xoay chiều [hình 35.5]. Kim của vôn kế và ampe ké chỉ bao nhiêu? Nếu đổi hai đầu phích cắm vào ổ lấy điện thì kim của ampe kế và vọn kế có quay không?
2. Kết luận
– Đo hiệu điện thế và cường độ của dòng điện xoay chiều bằng vôn kế và ampe kế có kí hiệu là AC [ hay ~].
– Kết quả đo không thay đổi khi ta đổi chỗ hai chốt của phích cắm vào ổ lấy điện.
* Các số đo này chỉ giá trị hiệu dùng của hiệu điện thế xoay chiều và cường độ dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 3A khi chạy qua một dây dẫn tỏa ra một nhiệt lượng bằng nhiệt lương khi cho dòng điện một chiều có cường độ 3A chạy qua dây dận đó trong cùng một thời gian.
* Thông thường, cuồng độ và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều được gọi tắt là cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều.
Một bóng đèn có ghi 6V – 3W. Lần lượt mắc vào một mạch điện một chiều và mạch điện xoay chiều có cùng hiệu điện thế 6V. Trường hợp nào đèn sáng hơn? Tại sao?
- Xem: giải bài tập c3 trang 96 sgk vật lý lớp 9
Đặt một nam châm điện A có dòng điện xoay chiều chạy qua trước một cuộn dây dẫn kín B như hình 35.6. Sau khi công tắc K đóng thì trong cuộn dây dẫn B có xuất hiện dòng điện cảm ứng không? Tại sao?
- Xem: giải bài tập c4 trang 97 sgk vật lý lớp 9
1. Nhận biết được các tác dụng nhiệt, quang, từ của dòng điện xoay chiều.
2. Chứng tỏ được rằng lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều.
3. Biết được các kí hiệu của ampe kế và vôn kế xoay chiều, sử dụng được chúng để đo cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
Trên là nội dung bài 35 Các tác dụng của dòng điện xoay chiều – Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều chương II vật lý lớp 9. Hi vọng bài viết sẽ giúp các bạn tìm sự khác biệt giữa dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. Chúc các bạn học tốt vật lý 9.
Bài Tập Liên Quan:
Dòng điện xoay chiều [AC] thay đổi hướng thường xuyên; nó là dòng điện thường được cung cấp bởi công ty phân phối điện tại Mỹ và châu Âu. Dòng điện một chiều [DC] theo cùng một hướng hằng định; nó là dòng điện do pin cung cấp. Máy khử rung tim và máy chuyển nhịp tim thường dùng dòng điện DC. Làm thế nào AC ảnh hưởng đến cơ thể phụ thuộc phần lớn vào tần số. AC tần số thấp [từ 50 đến 60 Hz] được sử dụng trong các hộ gia đình ở Mỹ [60 Hz] và Châu Âu [50 Hz]. Vì AC tần số thấp gây ra sự co cơ kéo dài [tetany], có thể gây co quắp bàn tay vào nguồn điện và kéo dài thời gian tiếp xúc, nó có thể nguy hiểm hơn AC tần số cao và nguy hiểm hơn gấp 3 đến 5 lần so với DC cùng điện thế và cường độ dòng điện. Tiếp xúc với DC có thể gây ra co giật một lần, thường đánh bật người tiếp xúc ra khỏi nguồn điện.
Tổn thương tổ chức do phơi nhiễm điện chủ yếu do chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt, dẫn đến tổn thương nhiệt. Lượng năng lượng nhiệt tán xạ bằng Ampe2× điện trở × thời gian; do đó, đối với bất kỳ dòng và thời gian nhất định nào, các tổ chức có điện trở cao nhất có xu hướng chịu nhiều tổn thương nhất. Điện trở của cơ thể [đo bằng Ohms/cm2] được tạo ra chủ yếu bởi da, bởi vì tất cả các mô bên trong [trừ xương] có điện trở không đáng kể. Độ dày da và độ khô tăng điện trở; da khô, sừng hóa tốt, còn nguyên vẹn có điện trở trung bình 20.000 đến 30.000 ohms/cm2. Đối với lòng bàn tay hoặc bàn chân, điện trở có thể từ 2 đến 3 triệu ohms/cm2; Ngược lại, da ẩm, da mỏng có điện trở khoảng 500 ohms/cm2. Điện trở đối với da bị thủng [ví dụ: vết cắt, mài mòn, chọc kim] hoặc màng niêm mạc ẩm [ví dụ: miệng, trực tràng, âm đạo] có thể thấp đến 200-300 ohms/cm2.
Nếu điện trở của da cao, nhiều năng lượng điện có thể bị tiêu tan ở da, dẫn đến da bị bỏng nhưng tổn thương nội tạng ít hơn. Nếu điện trở của da thấp, da bị bỏng ít hơn hoặc không bị bỏng, và năng lượng điện được truyền đến các cấu trúc bên trong. Do đó, sự vắng mặt của các vết bỏng bên ngoài không tiên đoán sự vắng mặt của tổn thương điện, và mức độ nghiêm trọng của các vết bỏng bên ngoài không tiên đoán mức độ nghiêm trọng của tổn thương do điện.
|
Tổn thương các tổ chức bên trong phụ thuộc vào điện trở của chúng cũng như cường độ dòng điện [dòng điện trên mỗi đơn vị diện tích, năng lượng tập trung khi dòng điện đi qua một khu vực nhỏ hơn]. Ví dụ, khi năng lượng điện đi trong cánh tay [chủ yếu là qua các mô có điện trở thấp, ví dụ như cơ, mạch, dây thần kinh], mật độ dòng chảy tăng tại các khớp bởi vì một tỷ lệ đáng kể diện tích cắt ngang của khớp bao gồm các mô có điện trở cao hơn ví dụ, xương, gân], làm giảm diện tích mô có điện trở thấp; do đó, tổn thương cho các mô có điện trở thấp có xu hướng nghiêm trọng nhất ở khớp.